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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김조천
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 연구에서는 보다 정확하고 신뢰성 있는 시료 채취 및 분석을 위하여, 환경 대기 중 수분에 대한 용해도가 높은 악취 물질을 대상으로 수분 전처리 장치가 악취물질 분석에 미치는 영향을 비교하였다. 주 연구 대상 물질은 수분에 대한 용해도가 높은 메틸에틸케톤(MEK), iso-부틸알콜(I-BuAl), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 부틸아세테이트(BuAc)이며, 스타이렌(Styrene)을 비교 물질로써 사용하였다. 주 연구 대상 물질들은 수분에 대한 용해도가 높은 물질로 기기분석 시 수분 전처리 장치가 반드시 필요한 것들이다.
수분 전처리 장치의 효율 및 특성을 비교분석하기 위하여 수분 제거 효율과 수분 제거 후 연구 대상 물질의 회수율 비교 실험을 진행하였다.
본 연구 목적에 적합한 흡착제를 선정하기 위하여 단일 흡착관 (Tenax TA), 이단 흡착관 (Tenax TA + Carbotrap), 삼단 흡착관 (Carbopack C + Carbopack B + Carboxen 1000)으로 흡착능을 확인하였고 주 연구 대상 물질에 대하여 3 종류 간 흡착관 성능의 차이는 10% 내외로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 친수성이 가장 적은 흡착제인 Tenax TA로 충진 된 단일 흡착관을 사용하여 연구를 수행하였다. Tenax TA의 흡착능을 재확인하기 위하여 흡착관 두 개를 연결하여 이중 흡착관 실험을 진행하였고, 첫 번째 흡착관에서 연구 대상 물질들이 대부분 흡착되는 것을 확인하였다.
시료를 희석하기 위한 용기로 사용한 Tedlar bag에 대하여 수분 및 연구 대상 물질간의 안정성을 확인하였다. Tedlar bag 내부 시료가 건조, 상대습도 50%, 80% 상태 일 때 연구 대상 물질을 10, 20, 40, 80 ppb로 희석하여 검량선을 만들어 비교하였을 때 수분이 있는 시료에서도 건조 시료와 같이 안정적인 값을 나타내었다. Tedlar bag에 시료를 제작한 후 경과 시간에 따른 시료의 안정성을 평가한 결과 시료를 제작한 후 15분 이후부터 농도가 안정적으로 나타나는 것을 확인하였다.
수분 전처리 장치에 따른 수분 제거 효율을 비교하였다. 상대 습도 50%, 90%에 대하여 수분 제거 효율은 굴뚝용 Polytube Nafion dryer가 92.9 % 이상의 효율로 가장 높았고, 환경 대기 용 Desolvator와 굴뚝용 Roll type Nafion dryer은 84.9 % 이상의 높은 수분 제거 효율을 보였다.
수분 전처리 장치에 의한 악취 물질 회수율 연구에서 환경 대기 용 Desolvator가 수분 제거 후 모든 물질에 대하여 95.8 % 이상의 높은 회수율과 RSD 5% 이내의 좋은 재현성을 나타내었다. 대상 세 종류의 Nafion dryer는 분석 대상 물질에 대하여 매우 낮은 재현성과 낮은 회수율을 보였으며, 2 종류의 Cooler는 좋은 회수율을 나타내었으나 수분제거 효율이 67 % 이하로 좋지 않았다. 따라서 본 연구 대상 물질에 대하여 Nafion dryer와 Cooler는 수분 전처리 장치로서 적합하지 않다고 판단되었다.
수분 전처리 장치의 효율 및 특성을 비교분석하기 위하여 수분 제거 효율과 수분 제거 후 연구 대상 물질의 회수율 비교 실험을 진행하였다.
본 연구 목적에 적합한 흡착제를 선정하기 위하여 단일 흡착관 (Tenax TA), 이단 흡착관 (Tenax TA + Carbotrap), 삼단 흡착관 (Carbopack C + Carbopack B + Carboxen 1000)으로 흡착능을 확인하였고 주 연구 대상 물질에 대하여 3 종류 간 흡착관 성능의 차이는 10% 내외로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 친수성이 가장 적은 흡착제인 Tenax TA로 충진 된 단일 흡착관을 사용하여 연구를 수행하였다. Tenax TA의 흡착능을 재확인하기 위하여 흡착관 두 개를 연결하여 이중 흡착관 실험을 진행하였고, 첫 번째 흡착관에서 연구 대상 물질들이 대부분 흡착되는 것을 확인하였다.
시료를 희석하기 위한 용기로 사용한 Tedlar bag에 대하여 수분 및 연구 대상 물질간의 안정성을 확인하였다. Tedlar bag 내부 시료가 건조, 상대습도 50%, 80% 상태 일 때 연구 대상 물질을 10, 20, 40, 80 ppb로 희석하여 검량선을 만들어 비교하였을 때 수분이 있는 시료에서도 건조 시료와 같이 안정적인 값을 나타내었다. Tedlar bag에 시료를 제작한 후 경과 시간에 따른 시료의 안정성을 평가한 결과 시료를 제작한 후 15분 이후부터 농도가 안정적으로 나타나는 것을 확인하였다.
수분 전처리 장치에 따른 수분 제거 효율을 비교하였다. 상대 습도 50%, 90%에 대하여 수분 제거 효율은 굴뚝용 Polytube Nafion dryer가 92.9 % 이상의 효율로 가장 높았고, 환경 대기 용 Desolvator와 굴뚝용 Roll type Nafion dryer은 84.9 % 이상의 높은 수분 제거 효율을 보였다.
수분 전처리 장치에 의한 악취 물질 회수율 연구에서 환경 대기 용 Desolvator가 수분 제거 후 모든 물질에 대하여 95.8 % 이상의 높은 회수율과 RSD 5% 이내의 좋은 재현성을 나타내었다. 대상 세 종류의 Nafion dryer는 분석 대상 물질에 대하여 매우 낮은 재현성과 낮은 회수율을 보였으며, 2 종류의 Cooler는 좋은 회수율을 나타내었으나 수분제거 효율이 67 % 이하로 좋지 않았다. 따라서 본 연구 대상 물질에 대하여 Nafion dryer와 Cooler는 수분 전처리 장치로서 적합하지 않다고 판단되었다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구의 배경 1제2절 연구의 필요성 및 목적 31. 국내 악취 규제 현황 32. 연구의 필요성 6제2장 이론적 고찰 8제1절 악취물질 분석 기술 81. 악취물질 정의 및 특성 82. 악취물질 시료 채취 시스템 11가. 용기채취법 11나. 흡착채취법 133. 악취물질 분석 기법 17제2절 수분 전처리 장치 201. 나피온 드라이어 (Nafion dryer) 202. 쿨러 (Cooler) 223. 디졸베이터 (Desolvator) 23제3장 연구방법 26제1절 표준 시료 및 시료 채취 준비 261. 측정 분석의 정도관리 (QA/QC) 26가. 검정곡선 작성 26나. 방법검출한계 측정 302. 흡착제 선정 313. 상대습도에 따른 악취물질 표준시료의 안정성 연구 33제2절 수분 전처리 장치에 따른 악취물질 회수율 연구 361. 수분제거효율 362. 수분 전처리 장치에 따른 악취 물질 회수율 39제4장 연구결과 및 고찰 41제1절 정도관리 결과 (QA/QC) 42가. 검정곡선 42나. 방법검출한계 44제2절 흡착제 선정 45제2절 상대습도에 따른 악취물질의 안정성 47제3절 수분 전처리 장치에 따른 비교 분석 521. 수분 제거 효율 522. 수분 전처리 장치에 의한 악취 물질 회수율 55가. Nafion dryer 비교 56나. Desolvator 및 Cooler 비교 64제5장 결론 74참고문헌 77국문초록 85
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